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[Approfondimento] Tabella della partizioni tipo GUID
0 Comments 361 Views.Tabella della partizioni tipo GUID (o GPT): E' parte dello standard Extensible Firmware Interface (EFI). Il MBR inizia con il Master Boot Code, che contiene un file eseguibile che ha lo scopo di identificare e avviare la partizione attiva, il GPT utilizza le potenzialità offerte dall'EFI per realizzare queste funzionalità. Per motivi di protezione e compatibilità il disco inizia con un riferimento MBR, cui segue il GPT stesso con la tabella delle partizioni.
Lo scopo principale del MBR all'inizio del disco, è quello di evitare alle applicazioni per dischi MBR, di non riconoscere ed eventualmente sovrascrivere, i dischi GPT. A tale scopo viene indicata una singola partizione, che comprende l'intero disco GPT. Il System ID per la partizione viene fissato al valore 0xEE, indicando che il sistema usa il GPT. L'EFI ignora il MBR.
I sistemi operativi a 32-bit che non gestiscono dischi GPT riconoscono questo ID e mostrano all'utente il disco GPT come inaccessibile. I sistemi operativi più vecchi in generale riconosceranno sul disco una singola partizione di tipo sconosciuto, senza spazio libero; in questo modo vengono generalmente rifiutate le modifiche del disco, a meno che l'utente non richieda esplicitamente e confermi la cancellazione della partizione. In questo modo vengono prevenute cancellazioni accidentali del disco.
L'intestazione della tabella delle partizioni definisce quali blocchi del disco sono utilizzabili dall'utente. L'intestazione contiene il GUID (Globally Unique Identifier) del disco. In questa architettura troverete sempre sull'HD una prima partizione di circa 200MB, marcata come EFI partition e che conterrà il flag di boot, con le istruzioni per avviare il o i sistemi operativi presenti. Quindi su una architettura GUID, una partizione primaria viene utilizzata per, diciamo così, la partizioncina EFI e quindi a disposizione dell'utente ne resteranno solo 3 per i sistemi operativi.
Tenete presente che Windows Seven compete con questa partizione con Mac OSX, per questo motivo è sconsigliabile installare prima Mac OSX e successivamente Seven (in quanto Mac OSX oltre che da GUID può essere attivato anche tramite un boot sector presente sulla sua stessa partizione), facendo il contrario, Seven non troverà il suo bootloader. Tale problema non sussiste sull'architettura MBR della tabella delle partizioni.
NON confondere il Master Boot Record che è una parte Fisica del Disco Rigido, sempre presente, con la Tabella delle partizioni tipo MBR o tipo GUID.
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[Approfondimento] master boot record
Il master boot record (MBR), è il settore di avvio che consiste nei primi 512 byte dell'hard disk, che contiene la sequenza di comandi necessaria per l'avvio del sistema operativo.
Alcune volte il codice nel primo settore di un disco non è quello del sistema operativo ma quello di un particolare programma, chiamato boot loader, che mostra a video un menu da cui l'utente può scegliere quale, fra più sistemi operativi installati, far partire: una volta fatta la scelta il boot loader carica il codice del primo settore del sistema operativo scelto.
Il MBR ha una dimensione di 512 byte, di cui i primi 446 sono destinati a contenere il MBP (Master Boot Program), le istruzioni da eseguire quando viene avviato il disco, altri 64 byte costituiscono la master partition table, ovvero le informazioni sul partizionamento del disco, mentre i rimanenti costituiscono il master boot signature, cioè il numero "magico" che decreta la fine e la validitè dell'MBR. In particolare la partition table vera e propria si compone di 4 elementi (entry), di 16 byte l'uno, che descrivono le partizioni primarie (al massimo 4 partizioni primarie, o 3 primarie ed una estesa nella quale possono essere create partizioni logiche dalla a alla z) in cui può essere suddiviso il disco.
Tabella delle partizioni tipo MBR: Il codice scritto nel MBR effettua uno scan della tabella delle partizioni, costituita dai 4 record da 16 bytes (come accennato precedentemente), e, tramite l'intestazione della tabella delle partizioni, localizza la prima partizione primaria marcata con la flag di partizione avviabile (bootable - codice 80).
Appena il codice dell' MBR trova una partizione così marcata, viene letto in memoria il primo settore di tale partizione ed eseguito il codice presente in questo settore che costituisce alla fine il boot sector, cioè il settore di boot vero e proprio, quello che in definitiva provvede ad avviare il Sistema Operativo presente.
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[Approfondimento] Cos' è EFI
EFI: EFI è l'acronimo di Extensible Firmware Interface, una tecnologia annunciata, inizialmente solo da Intel al momento della presentazione della propria architettura IA-64 del processore Itanium, e poi ripresentata in maniera decisamente più consistente insieme a Microsoft a fine 2003.
EFI consente ai produttori di integrare nel firmware del computer applicazioni e nuove funzionalità, fra cui strumenti per la diagnostica e il ripristino dei dati, servizi di crittografia, e funzionalità per la gestione dei consumi.
Può ridurre i tempi di caricamento del sistema operativo e supporta forme di avvio istantaneo e ha anche il compito di dotare il firmware del PC di un'interfaccia grafica più amichevole; si può considerare un piccolo sistema operativo dedicato a presiedere tutte quelle operazioni che intercorrono fra l'accensione fisica della macchina e l'avvio del sistema operativo vero e proprio, superando però tutte le problematiche emerse negli anni con gli attuali BIOS.
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[Approfondimento] BIOS
BIOS: o Basic Input-Output System: è un insieme di routine software, scritte su ROM, FLASH o altra memoria RAM non volatile, che fornisce una serie di funzioni di base per l'accesso all'hardware e alle periferiche integrate nella scheda madre da parte del sistema operativo e dei programmi.
La ROM del BIOS contiene anche il POST (power-on self-test), il primo programma che viene eseguito dopo l'accensione. Il BIOS è il firmware (sequenza di istruzioni, integrato direttamente in un componente elettronico) del computer, perchè pur essendo costituito da routine software è parte integrante dell'hardware della scheda madre.
Quando si preme il tasto Power sul nostro PC avviene il Bootstrap;
Dopo un breve intervallo di tempo che stabilizza le tensioni della CPU, vengono eseguite una serie di istruzioni contenute nel BIOS:
1) Il POST (Power On Self Test), una serie di test diagnostici per verificare il corretto funzionamento dell'hardware della scheda madre: se tutti i dispositivi controllati sono funzionanti emette un "beep" dall'altoparlantino di sistema e prosegue, ma se uno o più dispositivi fra quelli testati non funzionano, l'altoparlante emetterà una serie di bip, lunghi o corti, in numero variabile secondo un codice ben preciso che indica la periferica guasta e il tipo di problema riscontrato
2) cerca una scheda video installata, prima di tutto quella che secondo i suoi dati interni dovrebbe essere presente, ed esegue il POST video che si trova nella ROM interna della scheda video
3) cerca eventuali ROM di altri dispositivi installati e ne esegue le routine POST
4) mostra a video una schermata di presentazione, con alcuni dati sull'hardware di quel particolare computer
5) esegue altri test, come il conteggio della memoria e lo stato della tastiera. Se incontra degli errori, non ricorre al codice sonoro dei bip ma (ora può farlo) mostra un messaggio a video
6) compila l'inventario completo del tipo di hardware installato e delle capacità riscontrate: i timing della memoria, i parametri fisici dei dischi rigidi e i modi di accesso che questi supportano, le porte seriali e parallele e le loro velocità, se hanno una FIFO (First In First Out ) o no, etc.
7) (se il BIOS supporta il Plug and Play) configura automaticamente i dispositivi Plug and Play presenti e mostra un messaggio a video per ciascuno di essi
8) si interfaccia con la memoria CMOS, che contiene i dati su ora, data, settaggi del BIOS. etc), ed esegue le relative istruzioni dopo averne verificato l'integrità attraverso un algoritmo di checksum.
9) Cerca una unità disco da cui caricare il sistema operativo. Se c'è carica in RAM il primo settore del disco (cilindro 0, testina 0, settore 1), che corrisponde al Master Boot Record (MBR) e l'esecuzione continua da lì;
Da questo punto in poi il processo di bootstrap dipende dal particolare sistema operativo i... -
[Approfondimento] kernel
Il kernel costituisce il nucleo di un Sistema Operativo (SO). Si tratta di un software che ha il compito di fornire ai programmi in esecuzione sulla macchina un accesso sicuro e controllato all' hardware. Dato che si possono eseguire più programmi, il kernel ha anche il compito di assegnare risorse e l’ accesso all'hardware a ogni programma (multitasking).
Tutto ciò che avviene all'interno del kernel viene definito in "kernel space" mentre tutto quello che avviene al di fuori del kernel viene definito in "user space".
Il kernel non è strettamente necessario per far funzionare un computer. I programmi possono essere direttamente caricati ed eseguiti sulla macchina come facevano i primi elaboratori, che venivano resettati prima di eseguire un nuovo programma.
L'accesso diretto all'hardware di un PC può essere molto complesso, quindi i kernel di solito usano uno o più Hardware Abstraction Layer (HAL) (in questo caso abstraction (astrazione) viene inteso come semplificazione quindi in italiano HAL suona più o meno come: Livello di Semplificazione dell'Hardware) che è un insieme di funzioni di Input/Output il più possibile generiche e semplici, il cui compito è di interfacciare dispositivi fisici diversi (schede audio, LAN, Wireless etc) col programma che li userà.
In base al tipo di HAL si possono trovare 4 tipi di kernel:
1) Kernel monolitici con un HAL completa (controllo completo) dell'hardware.
2) Microkernel che hanno un insieme ristretto e semplice di HAL e usano software (chiamati device driver o server) per fornire maggiori funzionalità;
3) Kernel ibridi (“mix” di kernel monolitico e microkernel)
4) Esokernel (qui non lo descrivo)
-Kernel Monolitici: Il kernel offre una “semplificazione” completa dell'hardware, con un set di “chiamate di sistema” (in inglese system call, è il meccanismo usato da un programma in user space per chiedere al kernel di utilizzare dei servizi del sistema operativo) come: gestione dei processi, multitasking e gestione della memoria, questi servizi di sistema sono organizzati in diversi moduli che girano in kernel space. Anche se ogni modulo che serve queste operazioni è separato dal resto, l'integrazione del codice è molto stretta e difficile da fare in maniera corretta ed essendo tutti i moduli nello stesso spazio (kernel space), un bug in uno di questi può bloccare l'intero sistema. Però, quando la programmazione è completa e sicura, la stretta integrazione interna dei componenti rende un kernel monolitico efficiente e veloce
Il più grosso svantaggio dei kernel monolitici è che non è possibile aggiungere un nuovo dispositivo hardware senza inserire il relativo modulo nel kernel, ricompilando il kernel; oppure si può compilare un kernel con tutti i moduli di supporto all'hardware, con lo svantaggio di avere un kernel di enormi dimensioni. I kernel monolitici più moderni come il Kernel Linux e il kernel di FreeBSD possono c...
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